專利名稱：包括后向反射棱鏡元件和蝕刻的反射金屬涂層的后向反射制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及后向反射制品(retroflective article)領(lǐng)域，并且更具體地涉及具有圖像的反射制品。
背景技術(shù)：
下列現(xiàn)有技術(shù)專利文件構(gòu)成記錄美國專利4，005, 538 ；美國專利4，200, 875 ；美國專禾Ij 4，634，220 ；美國專利4，645，301 ；美國專利4，650，283 ；美國專利4，688，894 ；美國專利4，691，993 ；美國專利4，708，920 ；美國專利4，972，061 ；美國專利5，122，902 ；美國專利5，151,572 ；美國專禾Ij 5，169，707 ；美國專利5，213，872 ；美國專利5，542，202 ；美國專利5，620，613 ；美國專禾Ij 5,815, 292 ；美國專利5，885，677 ；美國專利5，940，212 ；美國專利5,962, 109 ；美國專禾Ij 6,010, 770 ；美國專利6，153，128 ；美國專利6，155,689 ；美國專利6，217，175 ；美國專利6，288，842 ；美國專利6，484，637 ；美國專利6，644，818 ；美國專利6，767，609 ；美國專利6，786，513 ；美國專利7，033，677 ；美國專利7，034, 688 ；美國專利 7，445，347 ；公開號 US2002/0034608 ；公開號 US2005/0258637 ；公開號 US2008/0092418 ；公開號US/20080212181 ；歐洲專利1477368 ；和英國專利申請2433637。已知提供了在具有立方角棱鏡元件的棱鏡膜(prismatic film)上具有保護層的后向反射制品，其中棱鏡元件用不透明的、汽相淀積的鋁涂層涂覆。鋁涂層由壓敏粘合劑層支撐，壓敏粘合劑層由夾層(interleaf)如丙烯酸(acrylic)或聚酯層支撐。將永久型粘合劑涂層附著至夾層的內(nèi)面(下側(cè)，underside)，并且將剝離襯層附著至永久型粘合劑下面。保護層內(nèi)面可以在透明彩色印刷區(qū)域預(yù)印有重復(fù)圖案如砌磚式碼堆(brick pattern), 預(yù)印區(qū)域如用透明的有色墨水，和用反印(inverse printing)。盡管在印刷區(qū)域的預(yù)印、預(yù)印區(qū)域和反印對棱鏡后向反射膜是可見的，但是限制了預(yù)印和棱鏡膜之間的對比量。反印是商標和/或文本，如指出產(chǎn)品來源的商標和/或文本。這種反印提供極好的對比，但是具有僅大量材料可被經(jīng)濟地預(yù)印的限制。設(shè)計的改變也是昂貴的并且不方便進行。因此，所需要的是具有改進對比的圖像的改進的后向反射制品(retroreflective article)，和可以以有效率的以及成本有效的方式提供的后向反射制品。

發(fā)明內(nèi)容
以下所述的本發(fā)明的實施方式不意欲是詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限于下列詳細描述中公開的精確形式。而是，選擇并描述實施方式以使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員可領(lǐng)會并理解本發(fā)明的原理和實踐。
4
目前描述的發(fā)明的具體實施方式
提供了后向反射制品，其包括光透射保護層、后向反射膜，其下面附著至保護層。后向反射膜包括具有多個后向反射棱鏡元件的棱鏡層，和在棱鏡層上并貼合棱鏡層的反射金屬涂層，以使膜后向反射光。金屬涂層一優(yōu)選為不透明的一包括在膜下面并附著至膜的間隔層。間隔層在透明至半透明的范圍內(nèi)。夾層位于間隔層下面并附著至間隔層。提供了以至少一個圖像形式的至少一個蝕刻區(qū)域通過金屬涂層，以使至少一個區(qū)域光透射。間隔層和夾層中的至少一個包括下列對比成分的一種或多種著色劑、色偏移添加劑、熒光添加劑、磷光添加劑和紅外線添加劑，其通過至少一個蝕刻區(qū)域可見，對比成分 (一種或多種)提供與來自后向反射膜的后向反射的對比。在本描述發(fā)明的仍然進一步示例性實施方式中，提供包括光透射保護層、在保護層下面并附著至保護層的后向反射膜的后向反射制品。后向反射膜包括具有多個后向反射棱鏡元件的棱鏡層，和在棱鏡層上并貼合棱鏡層的反射金屬涂層，以使膜后向反射光，金屬涂層是不透明的。將下層附著至后向反射膜的金屬涂層，下層包括下列對比成分的一種或多種有色添加劑、著色劑、色偏移添加劑、熒光添加劑、磷光添加劑和紅外線添加劑，以至少一個圖像形式的至少一個蝕刻區(qū)域通過金屬涂層以使至少一個區(qū)域光透射，并且對比成分(一種或多種)提供通過膜的至少一個蝕刻區(qū)域可見的圖像，其與來自后向反射膜的后向反射形成對比。在本描述發(fā)明的仍然進一步示例性實施方式中，提供包括第一光透射保護層、在保護層下面并附著至保護層的后向反射膜的后向反射制品。包括棱鏡層的后向反射膜具有多個后向反射棱鏡元件，和在棱鏡層上并貼合棱鏡層的反射金屬涂層，以使膜后向反射光， 金屬涂層是不透明的。第二光透射保護層在后向反射膜的金屬涂層上并貼合后向反射膜的金屬涂層，并且以至少一個圖像形式的至少一個蝕刻區(qū)域通過金屬涂層，以使至少一個區(qū)域光透射，并且光源在第二保護層下面并且通過至少一個蝕刻區(qū)域可見。根據(jù)以下詳細描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。但是，應(yīng)當理解盡管指出了本發(fā)明優(yōu)選的和其它實施方式，各種實施方式和具體實例的詳細描述通過例證和非限制性的方式給出。在不脫離其精神的情況下，可作出在本發(fā)明范圍內(nèi)的許多變化和改進，并且本發(fā)明包括所有這些改進。附圖簡述通過連同附圖參照本發(fā)明目前優(yōu)選的示例性實施方式的以下更加詳細的描述，將更完全理解并領(lǐng)會本發(fā)明的這些以及其它目標和優(yōu)勢

圖1描述了根據(jù)公開實施方式的后向反射制品的實施方式的剖面圖；圖2是沿著圖1的線2-2反射制品的俯視平面局部圖；以及圖3是另一個實施方式的剖面圖。發(fā)明詳述通過實例以及參照附圖，詳細描述該文件中公開的設(shè)備和方法。除非另外指出，圖中的相同數(shù)字在所有圖中參照相同、類似或相應(yīng)的元件。應(yīng)當領(lǐng)會可對公開和描述的實例、 布置、構(gòu)造、組件、元件、設(shè)備、方法、材料等進行改進，并可期望用于具體應(yīng)用。在本公開中， 具體形狀、材料、技術(shù)、布置等的任何確認涉及提供的具體實例或僅僅是這種形狀、材料、技術(shù)、布置等的大致描述。具體細節(jié)或?qū)嵗拇_認不意欲且不應(yīng)該被解釋為強制性的或限制性的，除非具體指出為這樣。參照附圖設(shè)備和方法的選擇的實例在下文中被詳細公開和描述。參照附圖的圖1和2，顯示了在10 —般性表示的后向反射制品。如果期望，制品 10可以以寬卷材(web)制成并切成窄卷材。可選地，也可連同本文所述產(chǎn)品的制造使用片材供給過程。已被切為期望長度的窄卷材一般用于各種應(yīng)用，其包括汽車、緊急救援車、貨車、 建筑結(jié)構(gòu)、標示、廣告展示等的標志。制品10被顯示具有可防止磨損、灰塵、泥土、污染物等的“保護層”。層11優(yōu)選為透明的且無色的，但是，如果期望，層11可以是透明有顏色的。 層11由塑料材料如丙烯酸組成，但是可由其它適合材料組成，例如聚碳酸酯、聚烯烴(線性的或支化的)、聚酰胺、聚苯乙烯、尼龍、聚酯、聚酯共聚物、聚氨基甲酸酯、聚砜、聚氯乙烯、 苯乙烯-馬來酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、基于乙烯甲基丙烯酸的鈉或鋅鹽的離子交聯(lián)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、纖維素制品、氟塑料、丙烯酸聚合物和共聚物、聚丙烯腈、和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。包括在該組中的為丙烯酸酯如乙烯甲基丙烯酸、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸和乙烯丙烯酸乙酯。在一個實施方式中，第一面材(facestock)可以是聚合物面材，其包含滲移性添加劑(migratory additives)。面材優(yōu)選為聚氯乙烯面材，但是可使用其它非-PVC基材料。 添加劑可包括增塑劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、UV吸收劑等。層11的上表面或外表面12優(yōu)選為平滑的，盡管可提供紋理(textures)以便增加設(shè)備的可視效果。在保護層11下面并附著至保護層11的是在13 —般性表示的塑料薄膜， 其被顯示為包括棱鏡層14，所述棱鏡層14具有可被稱為“微棱鏡元件”的棱鏡元件15的下表面。層14優(yōu)選為透明且無色的，但是可以是透明有色的。典型的后向反射膜或片材的實例公開在美國專利5，122，902 ；6，155，689 ；和7，445，347中；以及公開號US2008/0212181 中。貫穿本公開參考出版物、專利和專利申請。本文引用的所有參考文獻據(jù)此通過引用并入。棱鏡元件15優(yōu)選通過壓花(embossing)層14制作，以提供立方角棱鏡元件，但可使用本領(lǐng)域已知的其它方法鑄造或形成。例如，熱塑性材料的片材或卷材被供給至壓花工具并被加熱以使該工具上的圖案被壓至丙烯酸材料中。然后，冷卻并收集片材或卷材。對于示例性壓花方法，參見Pricone等人的美國專利5，213，872。棱鏡層14可由與保護層11相同的塑料材料組成，即，假如保護層11也是由丙烯酸組成，棱鏡層14可由丙烯酸組成，或它可由不同的塑料材料組成，例如如果保護層11是由PVC組成的，那么棱鏡層14可由聚碳酸酯或丙烯酸組成。后向反射膜13也包括由金屬如鋁組成的金屬化或金屬涂層“C”，但是可使用其它適合的金屬例如銀或鉻。優(yōu)選地，通過真空敷金屬將金屬涂層C施加至棱鏡層14的棱鏡元件15，但是可通過其它方法如噴鍍、等離子涂布(plasma coating)等施加金屬涂層C。金屬涂層C非常良好地附著至棱鏡元件15 并貼合至由棱鏡元件15提供的表面。如附圖中顯示的，棱鏡層14在保護層11下面并且金屬涂層C在棱鏡元件15下面。層16在金屬涂層C下面，附著并貼合至金屬涂層C。層16 也可被認為是保護層，因為它防止金屬涂層C直接暴露于環(huán)境。金屬涂層C優(yōu)選與可使金屬涂層C降解的周圍空氣和/或液體封隔。層16優(yōu)選由良好附著至金屬涂層C的粘合劑組成，但是可以是任何其它適合的材料，如被描述為可用于上述層11的那些。適合類型的粘合劑可優(yōu)選為壓敏粘合劑或熱活化粘合劑(heat activated adhesive)。這些包括橡膠基粘合劑、丙烯酸粘合劑、乙烯醚粘合劑、硅氧烷粘合劑以及它們兩種或更多種的混合物。包括的是在“Adhesion and Bonding”，Encyclopedia of Polymer Science and EnRineerinR,卷1,476-546 頁，Interscience Publishers,1985 年第二版中描述的壓敏粘合劑材料，其公開內(nèi)容據(jù)此通過引用并入本文。有用的壓敏粘合劑材料可包含作為主要成分的粘合劑聚合物如丙烯酸型聚合物、 嵌段共聚物、天然的、再生的或苯乙烯丁二烯橡膠、增粘的天然或合成橡膠、乙烯和乙酸乙烯酯的無規(guī)共聚物、乙烯-乙烯基-丙烯酸三元共聚物、聚異丁烯、聚(乙烯基醚)等。壓敏粘合劑材料一般的特點是大約-70°C至大約10°C范圍內(nèi)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度?？墒褂靡阎夹g(shù)施加粘合劑。這些包括照相凹版、反向照相凹版(reverse gravure)、間接凹印、輥式涂布、涂刷法、輥式刮刀(knife-over roll)、計量桿(metering rod)、反向輥涂布、刮刀、浸涂、金屬型涂布、噴鍍、簾式涂布等。在優(yōu)選實施方式中，由塑料材料如丙烯酸或聚酯組成的另一層17在層16下面并附著至層16。粘合劑層18在層17下面并附著至層17。具有由例如硅氧烷組成的剝離涂層20的剝離襯層19在粘合劑層18下面并且可剝離地附著至粘合劑層18。在棱鏡膜13中可蝕刻一個或多個區(qū)域R。蝕刻優(yōu)選通過聚焦在金屬涂層C上的激光束完成。激光束的優(yōu)選對準為“正面”，即基本上垂直于制品10的上表面12。激光束的這種正面方向提供金屬涂層C的基本汽化或蝕刻掉，以便使在區(qū)域R的金屬涂層C基本上光透射。例如，使用正面方向激光束可使金屬涂層50%光透射并且50%光后向反射?？蛇x地，激光束可以斜角對準制品10，以使金屬涂層C的每個區(qū)域R的僅一部分被蝕刻，以提供僅在特定角度可見的區(qū)域R?？捎糜谠撃康牡募す忸愋褪荵AG脈沖激光，但可使用任意適合類型的激光。蝕刻工藝使觀察者看到下層16或不止一層，即層16和17，這取決于層16的透明度。如果在任意蝕刻區(qū)域R下的第一層16并非不透明的，那么下層可以是可見的。在層16 是不透明的并且由對比度與棱鏡膜13的未蝕刻區(qū)域不同的任意材料組成的情況下，觀察者將看見由蝕刻區(qū)域R限定的圖像I。層16可包含一種或多種對比成分，如著色劑、色偏移添加劑、UV熒光添加劑、UV磷光添加劑和/或紅外線添加劑。如果例如層16包含白色著色劑如二氧化鈦以便使層16不透明，那么僅層16將是可見的。如果對比成分是熒光或磷光添加劑，那么當暴露于黑光時，層16和/或?qū)?7將發(fā)光，或者當使用磷光添加劑時，在黑暗中將是可見的。如果對比成分包括色偏移添加劑，那么例如當正面觀看制品10時圖像I將顯現(xiàn)白色，如果以45度觀看，圖像I將顯現(xiàn)紅色，和如果以135度觀看，圖像I將顯現(xiàn)綠色。如果層16可透射足夠的光，那么層17將是可見的。層16可沒有任何這種對比成分，而層17可具有一種或多種這種對比成分。例如，層17可由半透明或不透明的白色聚酯組成?？梢砸栽谶m當照明條件下觀察者將可見的任意結(jié)合，在層16和17內(nèi)或?qū)?6和17 之間分布一種或多種這種對比成分。例如，層16可以是透明的并且包含紅外線添加劑，同時層17可以是有色的，優(yōu)選淺色如白色。一種或多種這種對比成分可容易地并入層16，其最優(yōu)選由粘合劑組成。通過利用層17——有時稱作“夾層”，層16可修整為與金屬涂層C和層17都符合的。例如，層16可由粘合劑組成，如與金屬涂層C和層17都具有強力粘合性的增粘或壓敏型粘合劑，并且粘合劑18可以是對于粘合劑18意欲附著的表面或基底強力的壓敏型的。例如，一條后向反射制品10可通過粘合劑18附著至具有不銹鋼表面或通常用于貨車的染色的或其它涂覆的表面的貨車上。因此，修整粘合劑18以良好地附著至這種貨車表面。如果期望，層11的內(nèi)面可具有印刷品(未顯示)如印刷的圖案和/或圖像，其本質(zhì)上不遮蔽通過任意蝕刻區(qū)域R可見的圖像I或者該印刷的圖案和/或圖像可與區(qū)域R偏移。如果印刷圖像是商標或文本，那么將反向印刷該圖像，以便由制品10上方是適當可讀的。此外，可印刷透明有色的背景。因此，印刷品將包埋在層11和14之間。通過可選構(gòu)造，可去掉層17和18，并且可對層16直接施加剝離襯層19及其剝離涂層20，層16在這種構(gòu)造中將是相對于金屬涂層C和制品10所施加的表面具有良好粘合性的壓敏粘合劑。參照圖3，除了以下方面，制品10’及它的特征類似于制品10的那些。具有相同構(gòu)造和用途的部件使用相同的參考字符，但是有主要符號(primay symbol)。顯示制品10’ 具有在層16’下面的光源21，以使制品10’是逆光的。如圖解的，優(yōu)選為光透射粘合劑的層16’可直接附著至膜13’的金屬涂層C’以及光源21。光源21可以是例如燈箱或場致發(fā)光板。逆光圖像(一個或多個)I通過蝕刻區(qū)域(一個或多個)R’是可見的并由蝕刻區(qū)域(一個或多個)R’限定?？稍跊]有板21的情況下出售制品10’，但是剝離襯層如剝離襯層20可剝離地附著至粘合劑16’。然后用戶可以去掉剝離襯層并且通過粘合劑16’將制品 10’附著至光源。在以上實施方式中，作為實例、非限制性地，用于層16和16’的適合材料如上所述，并且用于層17的適合材料可包括描述為保護層11的材料。如果制品10或10’進行預(yù)印，根據(jù)需要預(yù)印保護層11的卷材，并且通過熱和壓力將層11或11’結(jié)合至棱鏡層14或14’?？蛇x地，以本領(lǐng)域已知的其它方法如壓敏或熱活化粘合劑可將層11或11’適當?shù)亟Y(jié)合至層14或14”?？稍谶@種結(jié)合之前或之后，對棱鏡層 14或14’進行涂覆例如真空敷金屬。如果未使用夾層，優(yōu)選靠著金屬涂層C或C’施加粘合劑16或16’，并且將剝離襯層19層壓至粘合劑16或16’。如果使用夾層，那么在施加剝離-涂布襯層19之前，將用粘合劑在兩側(cè)上涂布的夾層材料的卷材層壓至棱鏡膜13或13’的金屬涂層C或C’。所獲產(chǎn)品是柔性卷材，其可被容易地切為窄的柔性卷材。其后可進行蝕刻。事實上，可沿著寬卷材的長度或沿著窄柔性卷材以預(yù)先選擇的間隔在選擇的基準上完成蝕刻。如果寬或窄卷材攜帶包埋的印刷品，那么可期望以這種間隔或以更大間隔蝕刻卷材，以便留下通過偶然蝕刻區(qū)域R或R’可見的高對比、指示(telltale)或安全特征。因此，根據(jù)本發(fā)明可見已提供了具有蝕刻圖像的非常有利的后向反射制品。盡管已經(jīng)連同目前被認為最實用和優(yōu)選的實施方式描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明不限于公開的實施方式，并且其在本發(fā)明范圍內(nèi)可做出許多改進和等價布置將是顯而易見的，本發(fā)明范圍符合所附權(quán)利要求的最廣泛的解釋，以便包括所有等價結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.后向反射制品，其包括后向反射膜，其包括具有多個后向反射棱鏡元件的棱鏡層，和在所述棱鏡層上并貼合所述棱鏡層的反射金屬涂層，以使所述膜后向反射光，所述金屬涂層是不透明的；在所述膜下面并附著至所述膜的間隔層，所述間隔層在透明到半透明的范圍內(nèi)；在所述間隔層下面并附著至所述間隔層的夾層；以至少一個圖像形式的至少一個蝕刻區(qū)域，其通過所述金屬涂層以使該至少一個區(qū)域光透射；所述間隔層和所述夾層至少之一包括下列對比成分的一種或多種著色劑、色偏移添加劑、熒光添加劑、磷光添加劑和紅外線添加劑，其通過所述至少一個蝕刻區(qū)域可見，并且所述對比成分(一種或多種)提供與所述金屬涂層的未蝕刻區(qū)域的對比。
2.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其中所述間隔層是透明的并且所述夾層包括所述對比成分(一種或多種)。
3.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其中所述夾層是半透明的。
4.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其中所述間隔層是透明的并且所述夾層是半透明到不透明的且包括所述對比成分(一個或多個)。
5.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其中所述間隔層包括粘合劑。
6.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其中所述著色劑是白色的。
7.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其中所述夾層是在半透明到不透明的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7中所述的后向反射制品，其中所述間隔層是半透明到不透明的，并且所述夾層是在半透明到不透明的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1中所述的后向反射制品，其包括在所述后向反射膜上面并附著至所述后向反射膜的光透射保護層。
10.后向反射制品，其包括后向反射膜，其包括具有多個后向反射棱鏡元件的棱鏡層，和在所述棱鏡層上并貼合所述棱鏡層的反射金屬涂層，以使所述膜后向反射光，所述金屬涂層是不透明的；附著至所述后向反射膜的所述金屬涂層的下層，所述下層包括下列對比成分的一種或多種有色添加劑、著色劑、色偏移添加劑、熒光添加劑、磷光添加劑和紅外線添加劑；以至少一個圖像形式的至少一個蝕刻區(qū)域，其通過所述金屬涂層以使該至少一個區(qū)域光透射；以及所述對比成分(一種或多種)提供通過所述至少一個蝕刻區(qū)域可見的圖像，并且所述對比成分(一種或多種)提供與所述金屬涂層的未蝕刻區(qū)域的對比。
11.如權(quán)利要求10中所述的后向反射制品，其中所述著色劑是淺色的。
12.如權(quán)利要求10中所述的后向反射制品，其中所述粘合劑的顏色是白色的。
13.如權(quán)利要求10中所述的后向反射制品，其包括在所述后向反射膜上面并附著至所述后向反射膜的光透射保護層。
14.后向反射制品，其包括后向反射膜，其包括具有多個后向反射棱鏡元件的棱鏡層，和在所述棱鏡層上并貼合所述棱鏡層的反射金屬涂層，以使所述膜后向反射光，所述金屬涂層是不透明的；在所述后向反射膜的所述金屬涂層上面并貼合所述后向反射膜的金屬涂層的光透射保護層；以至少一個圖像形式的至少一個蝕刻區(qū)域，其通過所述金屬涂層以使該至少一個區(qū)域光透射；以及在第二保護層下面并通過所述至少一個蝕刻區(qū)域可見的光源。
15.如權(quán)利要求14中所述的后向反射制品，其包括在所述后向反射膜和所述光源之間的一種或多種對比成分，并且所述對比成分包括下列的一種或多種著色劑、色偏移添加劑、熒光添加劑、磷光添加劑和紅外線添加劑。
16.如權(quán)利要求14中所述的后向反射制品，其中第二光透射層包括粘合劑。
17.如權(quán)利要求14中所述的后向反射制品，其中第二光透射層包括粘合劑，并且所述粘合劑包含所述粘合劑中的一種或多種對比成分，所述對比成分包括下列的一種或多種 著色劑、色偏移添加劑、熒光添加劑、磷光添加劑和紅外線添加劑。
全文摘要
后向反射制品(10)，其包括具有金屬涂層(C)的棱鏡元件(15)的棱鏡膜，其中激光蝕刻金屬化的涂層以提供一個或多個光透射的區(qū)域(R)，使得下層材料暴露，一種或多種下層材料提供與后向反射膜對比的高對比圖像。下層材料可包括一種或多種對比成分。制品可以是逆光的以增加對比度，特別是在減少照明的條件下。
文檔編號G02B5/124GK102576104SQ201080048032
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者A·朱比, M·漢寧頓, N·阿加舍 申請人:艾利丹尼森公司